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专利号: 2016106015137
申请人: 青岛大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-09-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳量子点/石墨烯负载PtM合金催化剂,其特征在于,包括:石墨烯;

负载在石墨烯上的碳量子点层;

负载在碳量子点层上的石墨烯层;

负载在石墨烯、碳量子点、石墨烯层构成的三维结构载体上的PtM双金属合金;

其中,M为非贵金属;所述PtM双金属合金中Pt质量分数为10%~50%。

2.如权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂中PtM合金的质量分数为30~

50%;

或所述M为Fe、Co、Ni、Cu、Mn或Sn中的一种。

3.一种碳量子点/石墨烯负载PtM合金电极,其特征在于,包括:基底电极;

负载在基底电极上的石墨烯层Ⅰ;

负载在所述石墨烯层Ⅰ上的碳量子点层;

负载在碳量子点层上的石墨烯层Ⅱ;

负载在石墨烯层Ⅰ和石墨烯层Ⅱ构成的三维结构上的PtM双金属合金;

其中,M为非贵金属;所述PtM双金属合金中Pt质量分数为10%~50%。

4.如权利要求3所述的电极,其特征在于,所述催化剂中PtM合金的质量分数为30~

50%;

或所述M为Fe、Co、Ni、Cu、Mn或Sn中的一种。

5.一种石墨烯/碳量子点/石墨烯三维结构载体,其特征在于,包括:石墨烯;

负载在石墨烯上的碳量子点层;

负载在碳量子点层上的石墨烯层。

6.一种碳量子点/石墨烯负载PtM合金催化剂的制备方法,其特征在于,包括:在石墨烯表面电化学沉积碳量子点层,得碳量子点/石墨烯;

在碳量子点/石墨烯上电化学沉积石墨烯层,得石墨烯/碳量子点/石墨烯三维结构载体;

在石墨烯/碳量子点/石墨烯三维结构载体上沉积PtM双金属合金,即得PtM/石墨烯/碳量子点/石墨烯催化剂;

其中,M为非贵金属;所述PtM双金属合金中Pt质量分数为10%~50%。

7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述催化剂中PtM双金属合金的质量百分数为30~50%;

或所述M为Fe、Co、Ni、Cu、Mn或Sn中的一种;

或所述电化学沉积碳量子点层的具体步骤为:以超声处理后的碳量子点分散液为电沉积液,电压设置范围为-1.5~3V,沉积圈数为10~20圈;

或所述电化学沉积石墨烯层的具体步骤为:以氧化石墨烯分散液为电沉积液,电压设置范围为-1.5~3V,沉积圈数为10~30圈;

或所述的沉积PtM双金属合金的具体步骤为:以浓度为0.03mol.L-1的PtM双金属溶液为电沉积液,在所合成的碳量子点/石墨烯三维结构载体上沉积PtM双金属合金,其中电压设置范围为-0.5~1.5V,沉积圈数为15~30圈。

8.一种碳量子点/石墨烯负载PtM合金电极的制备方法,包括:在石墨烯电极表面电化学沉积碳量子点层,得碳量子点/石墨烯电极;

在碳量子点/石墨烯电极上电化学沉积石墨烯层,得石墨烯/碳量子点/石墨烯三维结构载体;

在石墨烯/碳量子点/石墨烯三维结构载体上沉积PtM双金属合金,即得PtM/石墨烯/碳量子点/石墨烯电极;

其中,M为非贵金属;所述PtM双金属合金中Pt质量分数为10%~50%。

9.如权利要求8所述的电极,其特征在于,所述电极中PtM双金属合金的质量为电极沉积层总质量的30~50%;

或所述M为Fe、Co、Ni、Cu、Mn或Sn中的一种;

或所述电化学沉积碳量子点层的具体步骤为:以超声处理后的碳量子点分散液为电沉积液,电压设置范围为-1.5~3V,沉积圈数为10~20圈;

或所述电化学沉积石墨烯层的具体步骤为:以氧化石墨烯分散液为电沉积液,电压设置范围为-1.5~3V,沉积圈数为10~30圈;

-1

或所述的沉积PtM双金属合金的具体步骤为:以浓度为0.03mol.L 的PtM双金属溶液为电沉积液,在所合成的碳量子点/石墨烯三维结构载体上沉积PtM双金属合金,其中电压设置范围为-0.5~1.5V,沉积圈数为15~30圈。

10.权利要求1或2所述的催化剂、权利要求3或4所述的电极在催化甲醇氧化或电化学检测中的应用。